Secondo Armin Hafner, professore presso l’Università norvegese di scienza e tecnologia (NTNU), la tecnologia per soluzioni basate su refrigeranti naturali è già disponibile per il 99,9% dei sistemi HVAC&R ed è sufficientemente matura per un’implementazione su larga scala.
Tra gli ostacoli alla diffusione su larga scala figurano l’accettazione da parte del mercato, la consapevolezza degli utenti finali e la carenza di ingegneri e tecnici qualificati, ha dichiarato Hafner a Jan Dusek, cofondatore e direttore operativo di ATMOsphere, in un’intervista rilasciata in occasione della 17ª Conferenza IIR-Gustov Lorentzen sui refrigeranti naturali (GL 2026). ATMOsphere è l’editore di NaturalRefrigerants.com. Hafner ha inoltre tenuto il discorso di apertura alla GL 2026, tenutasi dal 23 al 26 agosto a Hamilton, in Nuova Zelanda.
«Non conosciamo le proprietà e tutti gli effetti dei nuovi fluidi [sintetici]», ha affermato Hafner. «Tuttavia, sappiamo come implementare in modo sicuro i refrigeranti naturali: l’ammoniaca [R717], la CO₂ [R744], l’acqua [R718], gli idrocarburi e l’aria [R729]».
Hafner ha illustrato la portata e l’impatto dei refrigeranti. Ha fornito esempi di tecnologie basate su refrigeranti naturali già in uso e ha evidenziato le questioni che il settore deve affrontare.
Responsabilità nel settore della refrigerazione
Gli oltre 5,4 miliardi di unità di refrigerazione in funzione nel mondo rappresentano il 20% del fabbisogno energetico globale e sono responsabili del 9% delle emissioni globali di CO₂, ha affermato Hafner. Ha aggiunto che la ricerca scientifica indica che il 60% delle emissioni globali di TFA proviene dai refrigeranti.
In quanto PFAS (sostanza per- e polifluoroalchilica) a catena corta, il TFA deriva dalla decomposizione atmosferica dei refrigeranti sintetici, in particolare dell’HFO R1234yf (conversione al 100%) e dell’HFC R134a (conversione fino al 20%). Nel giugno 2026 il Comitato di valutazione dei rischi (RAC) dell’Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA) ha raccomandato di classificare il TFA come sostanza tossica per la riproduzione.
Pronti per l’espansione
Il settore della climatizzazione mobile (MAC) rappresenta la maggior parte dell’utilizzo dell’R1234yf. Come alternativa, Hafner ha indicato il milione di veicoli elettrici che utilizzano pompe di calore a CO₂ per la climatizzazione, nonché lo sviluppo di sistemi a CO₂ e a propano indiretto a bassa carica (R290) per il riscaldamento e il raffreddamento di autovetture, autobus e treni.
Per il fabbisogno di acqua calda sanitaria, le pompe di calore a CO₂ offrono una soluzione «eccezionale», ha affermato Hafner. A titolo di esempio, ha citato l’adozione di questa tecnologia in Giappone, dove sono state installate oltre 10 milioni di pompe di calore a CO₂ per l’acqua calda sanitaria da quando Eco-Cute ha introdotto la sua prima unità da 6 kW (1,7 TR) nel 2001. Oltre all’acqua calda sanitaria, i refrigeratori a pompa di calore a CO₂ offrono riscaldamento e raffreddamento simultanei, rendendo le unità «particolarmente adatte» per alberghi, ospedali, scuole, reti di teleriscaldamento e siti industriali.
Hafner ha inoltre sottolineato l’uso diffuso degli idrocarburi nelle applicazioni di refrigerazione di piccole dimensioni come prova del fatto che i refrigeranti naturali possano già essere impiegati in modo sicuro su larga scala. «Vediamo decine di milioni di refrigeratori per bottiglie [a idrocarburi]», ha detto Hafner a Dusek, sostenendo che anche i sistemi di climatizzazione split a R290 dovrebbero essere realizzabili.
Progressi in un singolo Paese
L’India sta riducendo gradualmente l’uso degli HFC e si è impegnata a raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2070. Hafner ha affermato che sia i grandi operatori che le aziende più piccole in India vedono nei refrigeranti naturali un’opportunità per competere sul mercato globale.
Ad esempio, un nuovo impianto di trasformazione alimentare sta utilizzando un refrigeratore a pompa di calore a CO₂ di produzione locale per preriscaldare l’acqua di alimentazione della caldaia. Hafner ha descritto l’installazione come una «prima assoluta» per l’India, aggiungendo che l’utente finale globale intende condividere apertamente i risultati dopo aver raccolto un anno di dati operativi.
Per i piccoli pescherecci, l’India sta sviluppando una macchina per la produzione di ghiaccio a bordo dotata di un compressore a CO₂ sviluppato localmente in un design aperto, con il compressore e il motore alloggiati separatamente. «Se riescono a produrre ghiaccio a bordo invece di portarlo con sé all’inizio della battuta, possono mantenere la qualità del pescato anche se la battuta non va come previsto», ha affermato Hafner.
Con l’assistenza della GIZ (Società tedesca per la cooperazione internazionale), il produttore indiano Godrej & Boyce ha convertito la propria produzione di climatizzatori split passando dall’R22 all’R290 nel 2012. Per ridurre i costi e migliorare la competitività, l’azienda ora produce i propri compressori a R290 in India anziché importare il componente, ha riferito Hafner.
Ampliamento delle applicazioni
In collaborazione con l’istituto di ricerca norvegese indipendente SINTEF, il team di Hafner presso la NTNU sta sviluppando e testando gli HTHP per decarbonizzare i processi industriali, avvalendosi di un laboratorio congiunto utilizzato per testare i sistemi e convalidare i modelli. Inoltre, secondo Hafner, molti HTHP sono già operativi sul campo. «Monitorando i sistemi e condividendo i dati, possiamo far progredire questa tecnologia il più rapidamente possibile», ha affermato.
Nel settore commerciale della climatizzazione, Hafner ha spiegato che le pompe di calore a R290 o a CO₂ possono ora essere integrate nelle unità di trattamento aria (AHU) per riscaldare o raffreddare l’aria di mandata. Ha osservato che l’R290 funziona bene se accompagnato da un’adeguata valutazione della sicurezza e da una progettazione del sistema appropriata, mentre le unità a CO₂ progettate correttamente possono raggiungere gli stessi valori di SCOP dei sistemi che utilizzano refrigeranti sintetici.
Per quanto riguarda le unità di climatizzazione split a R290, Hafner ha osservato che i compressori innovativi senza olio potrebbero contribuire a favorirne l’adozione sul mercato. «Se il 20% del fluido refrigerante è tipicamente costituito da olio, un compressore senza olio consente di ottenere il 20% in più di carica per il raffreddamento», ha affermato. Ha sottolineato che i produttori di componenti, come l’OEM tedesco ebm-papst, stanno già realizzando questa tecnologia.
Affrontare i colli di bottiglia
«Il problema principale per il settore nei prossimi 5-10 anni sarà disporre di un numero sufficiente di ingegneri, installatori e tecnici», ha dichiarato Hafner a Dusek. Sebbene i produttori possano semplificare l’installazione con unità assemblate in fabbrica, qualcuno dovrà comunque provvedere all’installazione. Hafner ha suggerito di incoraggiare i giovani ad avvicinarsi al settore e di reclutare potenziali candidati provenienti da altri settori.
Sensibilizzare maggiormente gli utenti finali sull’impatto ambientale dei refrigeranti sintetici, pur mantenendo la trasparenza sui costi potenzialmente più elevati delle opzioni sostenibili, creerebbe una domanda di mercato per le soluzioni basate su refrigeranti naturali, ha affermato Hafner. Ha paragonato questo approccio alle avvertenze sanitarie riportate sui pacchetti di sigarette. «Quando si acquista un pacchetto di sigarette, c’è scritto: “Il fumo uccide”», ha detto Hafner. «Abbiamo bisogno di qualcosa di simile per il TFA».
Ritardare le restrizioni sui PFAS e sul TFA ritarderà anche l’adozione di soluzioni naturali già disponibili in commercio, secondo Hafner. Egli ritiene che gli utenti finali adotteranno i refrigeranti naturali come investimento a lungo termine, ma solo se sapranno che le alternative sintetiche rappresentano un investimento svantaggioso.
«Prima o poi arriveranno i divieti sul TFA», ha dichiarato Hafner a Dusek. «Ma il settore è pronto a passare ai refrigeranti naturali già da ora. Dobbiamo mettere in pratica ciò che sappiamo e non immettere nell’ambiente una quantità di TFA superiore a quella che noi e le generazioni future siamo in grado di gestire».
«Il settore è pronto a passare ai refrigeranti naturali già da ora.»
Armin Hafner, professore presso l’Università norvegese di scienza e tecnologia
